CN212927963U - 一种超临界高背压汽轮机供热系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种超临界高背压汽轮机供热系统，其中，超临界高背压汽轮机供热系统包括高背压汽轮机以及并联设置的主供热管路、供热调节管路和抽汽供热管路，高背压汽轮机串接于主供热管路中。通过主供热管路向高背压汽轮机中输入蒸汽，利用高背压汽轮机逐级做功发电后产生的排汽进行工业供热，并联的供热调节管路保证了供热负荷的变化的同时可以作为备用供热，抽汽供热管路作为备用供热，保证了供热的稳定性和可靠性。本实用新型满足了工业热用户不断增加的用热需求和供热稳定性要求，降低了厂用电率，减少了对高品位能源的浪费，提高了节能减排的效果，解决了大量抽汽供热影响主汽轮机组安全稳定运行的问题。

Description

一种超临界高背压汽轮机供热系统

技术领域

本实用新型涉及电站技术领域，尤其涉及一种超临界高背压汽轮机供热系统。

背景技术

随着近几年我国经济的不断发展，所面临的环境问题也越来越严峻，同时火电企业的节能减排压力也越来越大，热用户对供热稳定和蒸汽品质需求也不断提高，所以对超临界主组的抽汽供热或者超临界主蒸汽简单减温减压后进行供热的系统进行改造显得尤为重要。

由于目前超临界主机组的供热系统主要是由主组中抽汽进行后供热，但是实际运行中发现，大量的抽汽供热会影响机组高压加热器的运行和高压加热器出口的水温，进而影响主组的安全稳定运行，并且，供汽量难以达到工业热用户用热量的需求；如果对超临界主蒸汽直接进行减温减压后进行工业供热，既会造成了高品位能源的浪费，也会使火电企业厂用电率居高不下，达不到节能减排的目的。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

鉴于现有技术的上述缺点、不足，本实用新型提供一种超临界高背压汽轮机供热系统，其解决了供热稳定性低、高品位能源利用率低以及供热影响主汽轮组安全稳定运行的技术问题。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本实用新型采用的主要技术方案包括：

一种超临界高背压汽轮机供热系统，所述超临界高背压汽轮机供热系统包括：高背压汽轮机、主供热管路、供热调节管路以及抽汽供热管路，所述高背压汽轮机串接于所述主供热管路中；

所述主供热管路的入口连接超临界蒸汽源，所述主供热管路的出口连接用热设备，所述主供热管路上沿汽流方向依次连接有主供热控制单元和高背压汽轮机；

所述供热调节管路的入口连接超临界蒸汽源，所述供热调节管路的出口连接用热设备，所述供热调节管路上设置有第一调节单元；

所述抽汽供热管路的入口连接汽轮机组的抽汽口的出口，所述抽汽供热管路的出口连接用热设备，所述抽汽供热管路上设置有第二调节单元。

可选地，所述主供热管路包括进汽管路和排汽管路；

所述进汽管路的入口连接超临界蒸汽源，所述进汽管路的出口连接所述高背压汽轮机的进汽口；

所述排汽管路的入口连接所述高背压汽轮机的排汽口，所述排汽管路的出口连接用热设备；

所述主供热控制单元设置于所述进汽管路上。

可选地，所述主供热控制单元包括沿所述进汽管路的汽流方向依次连接的主汽减压阀、主汽阀以及主汽调节阀，所述主汽减压阀的入口连接超临界蒸汽源，所述主汽调节阀的出口与所述高背压汽轮机的进汽口连接。

可选地，所述主供热管路上还设置有排汽逆止阀，所述排汽逆止阀设置于所述排汽管路上，所述排汽逆止阀的入口与所述高背压汽轮机的排汽口连接，所述排汽逆止阀的出口连接用热设备。

可选地，所述第一调节单元包括沿所述供热调节管路的汽流方向依次连接的第一电动调节阀、减温减压单元以及第一逆止阀；

所述第一电动调节阀的入口连接超临界蒸汽源，所述第一逆止阀的入口与所述减温减压单元的出口连接，所述第一逆止阀的出口连接用热设备。

可选地，所述减温减压单元包括减温减压阀、减温减压管路以及第一电动截止阀；

所述减温减压阀包括压力控制阀和减温器，所述压力控制阀的入口与所述第一电动调节阀的出口连接；

所述减温器上设置有亚临界蒸汽入口、减温水入口以及供热蒸汽出口，所述压力控制阀的出口与所述亚临界蒸汽入口连接，所述供热蒸汽出口与所述第一逆止阀的入口连接；

所述减温减压管路的入口连接凝结水源，所述减温减压管路的出口与所述减温水入口连接，所述第一电动截止阀设置于所述减温减压管路上。

可选地，所述第二调节单元包括沿所述抽汽供热管路的汽流方向依次连接的第二电动调节阀、第二电动截止阀以及第二逆止阀；

所述第二电动调节阀的入口连接汽轮机组的抽汽口的出口，所述第二逆止阀的入口与所述第二电动截止阀的出口连接，所述第二逆止阀的出口连接用热设备。

可选地，所述高背压汽轮机上设置有安全阀，所述安全阀的入口与所述高背压汽轮机的排汽口连接。

可选地，所述高背压汽轮机上还设置有前轴封抽汽管路和后轴封抽汽管路，所述前轴封抽汽管路连接所述高背压汽轮机的前轴封，所述后轴封抽汽管路连接所述高背压汽轮机的后轴封。

可选地，所述高背压汽轮机的转子通过减速机与发电机组连接。

(三)有益效果

本实用新型的有益效果是：本实用新型的超临界高背压汽轮机供热系统包括高背压汽轮机、主供热管路、供热调节管路以及抽汽供热管路，高背压汽轮机串接于主供热管路中。通过主供热管路向高背压汽轮机中输入蒸汽，利用高背压汽轮机逐级做功发电后产生的排汽进行工业供热，并联的供热调节管路保证了供热负荷的变化的同时可以作为备用供热，抽汽供热管路作为备用供热，保证了供热的稳定性和可靠性。本实用新型满足了工业热用户不断增加的用热需求和供热稳定性要求，降低了厂用电率，减少了对高品位能源的浪费，提高了节能减排的效果，解决了大量抽汽供热影响主汽轮机组安全稳定运行的问题。

附图说明

图1为本实用新型的超临界高背压汽轮机供热系统的结构示意图。

【附图标记说明】

10：主供热管路；

2：高背压汽轮机；20：进汽管路；21：主汽减压阀；22：主汽阀； 23：主汽调节阀；24：前轴封抽汽管路；25：后轴封抽汽管路；26：安全阀；27：排汽逆止阀；28：排汽管路；

30：供热调节管路；31：第一电动调节阀；32：减温减压阀；33：第一逆止阀；35：减温减压管路；36：第一电动截止阀；

40：抽汽供热管路；41：第二电动调节阀；42：第二电动截止阀； 43：第二逆止阀；

5：减速机；

6：发电机。

具体实施方式

为了更好的解释本实用新型，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本实用新型作详细描述。其中，本文所提及的“上”、“下”等方位名词以图1的定向为参照。

本实用新型实施例提出的一种超临界高背压汽轮机供热系统，解决了供热稳定性低和高品位能源利用率低的技术问题。超临界高背压汽轮机供热系统包括高背压汽轮机2、主供热管路10、供热调节管路30以及抽汽供热管路40，高背压汽轮机2串接于主供热管路10中；主供热管路10的入口连接超临界蒸汽源，主供热管路10的出口连接用热设备，主供热管路10上沿汽流方向依次连接有主供热控制单元和高背压汽轮机2；供热调节管路30的入口连接超临界蒸汽源，供热调节管路30的出口连接用热设备，供热调节管路30上设置有第一调节单元；抽汽供热管路40的入口连接汽轮机组的抽汽口的出口，抽汽供热管路40的出口连接用热设备，抽汽供热管路40上设置有第二调节单元。通过主供热管路10向高背压汽轮机中输入蒸汽，利用高背压汽轮机2逐级做功发电后产生的排汽进行工业供热，并联的供热调节管路30保证了供热负荷的变化的同时可以作为备用供热，抽汽供热管路40作为备用供热，保证了供热的稳定性和可靠性。本实用新型满足了工业热用户不断增加的用热需求和供热稳定性要求，降低了厂用电率，减少了对高品位能源的浪费，提高了节能减排的效果，解决了大量抽汽供热影响主汽轮机组安全稳定运行的问题。

为了更好的理解上述技术方案，下面将参照附图更详细地描述本实用新型的示例性实施例。虽然附图中显示了本实用新型的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本实用新型而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更清楚、透彻地理解本实用新型，并且能够将本实用新型的范围完整的传达给本领域的技术人员。

如图1所示，主供热管路10包括进汽管路20和排汽管路28；进汽管路 20的入口连接超临界蒸汽源，进汽管路20的出口连接高背压汽轮机2的进汽口，主供热控制单元设置于进汽管路20上，主供热控制单元用于将超临界蒸汽降压至亚临界状态，高背压汽轮机2利用亚临界蒸汽来做功，从而降低高背压汽轮机2的技术风险和投资。排汽管路28的入口连接高背压汽轮机2的排汽口，排汽管路28的出口连接用热设备。主供热控制单元降压后形成亚临界蒸汽从高背压汽轮机2的进汽口进入高背压汽轮机2中，亚临界蒸汽在高背压汽轮机2中逐级做功，推动高背压汽轮机2运转。亚临界蒸汽在高背压汽轮机2中做功后从排汽口排出，经过排汽管路28后进入用热设备，用于工业供热，充分利用蒸汽的余热，减少能源消耗，避免了直接抽汽减少高背压汽轮机2的进汽量而造成高背压汽轮机2运行不稳定的情况。正常供热工况时通过高背压汽轮机2的排汽来进行工业供热，当高背压汽轮机 2停机时，超临界蒸汽通过供热调节管路30进行工业供热。供热调节管路 30还能作为备用和调节供热负荷使用，保证供热稳定和可靠性。抽汽供热管路40的入口连接汽轮机组的抽汽口的出口，抽汽供热管路40的出口与用热设备连接。当高背压汽轮机2停机时，作为备用供热负荷，抽汽供热管路40 从汽轮机组的抽汽口抽取蒸汽，蒸汽直接通过抽汽供热管路40进行工业供热，避免因高背压汽轮机2停机而导致的供热中断，从而保证了供热的稳定和可靠性。

优选地，主供热控制单元包括依次连接的主汽减压阀21、主汽阀22以及主汽调节阀23，主汽减压阀21的入口与超临界蒸汽源连接，主汽调节阀 23的出口与高背压汽轮机2的进汽口连接。主汽减压阀21用于对超临界蒸汽源输送的超临界蒸汽进行降压处理，将超临界蒸汽源降压成亚临界蒸汽；主汽阀22用于打开/关闭进汽管路20，从而实现高背压汽轮机2的运行/关闭，主汽阀22设置于主汽减压阀21之后的管路上，避免超临界蒸汽过大的压力损坏主汽阀22或者缩短主汽阀22的使用时长。

另外，主供热管路10上还设置有排汽逆止阀27，排汽逆止阀27设置于排汽管路28上，排汽逆止阀27用于防止供热调节管路30和抽汽供热管路 40中的蒸汽倒流进高背压汽轮机2中，影响供热系统运行的安全稳定性。

进一步地，第一调节单元包括沿供热调节管路30的汽流方向依次连接的第一电动调节阀31、减温减压单元以及第一逆止阀33。第一电动调节阀 31的入口连接超临界蒸汽源，第一逆止阀33的入口与减温减压单元的出口连接，第一逆止阀33的出口连接用热设备。第一调节单元用于调节进入供热调节管路30的蒸汽量，以满足供热负荷的变化。减温减压单元用于对超临界蒸汽进行减温和减压，形成亚临界蒸汽后对外供热。通过供热调节管路30供热时，第一逆止阀33能够防止蒸汽倒流。

更进一步地，减温减压单元包括减温减压阀32、减温减压管路35以及第一电动截止阀36。减温减压阀32包括压力控制阀和减温器，压力控制阀的入口与第一电动调节阀31的出口连接。减温器上设置有亚临界蒸汽入口、减温水入口以及供热蒸汽出口，压力控制阀的出口与亚临界蒸汽入口连接，供热蒸汽出口与第一逆止阀33的入口连接。减温减压管路35的入口连接凝结水源，减温减压管路35的出口与减温水入口连接，第一电动截止阀36设置于减温减压管路35上。超临界蒸汽通过压力控制阀后降压为亚临界蒸汽，亚临界蒸汽由亚临界蒸汽入口进入减温器中，与此同时，凝结水从减温水入口进入减温器中对减温器中的亚临界蒸汽进行降温处理，降温后的亚临界蒸汽从供热蒸汽出口输出，通过第一逆止阀33后进入用热设备中用于工业供热。通过控制压力控制阀和减温器的参数来控制供热蒸汽的压力和温度，以适应不同的热需求。当未采用供热调节管路30进行供热时，第一电动截止阀36处于关闭状态，避免凝结水进入供热系统的管路而影响供热系统的正常运行。

接着，抽汽供热管路40上设置有第二调节单元，第二调节单元用于调节抽汽供热管路40的开/闭以及蒸汽输送量。第二调节单元包括沿抽汽供热管路40的汽流方向依次连接的第二电动调节阀41、第二电动截止阀42以及第二逆止阀43。第二电动调节阀41的入口连接汽轮机组的抽汽口，第二逆止阀43的入口与第二电动截止阀42的出口连接，第二逆止阀43的出口连接用热设备。通过控制第二电动调节阀41的开度来调节抽汽供热管路40中蒸汽的输送量，从而匹配不同的热需求。第二电动截止阀42用于关闭抽汽供热管路40的蒸汽输送，第二逆止阀43能防止用热设备、供热调节管路30 以及排汽管路28中的蒸汽倒流到抽汽供热管路40中，保证供热系统安全稳定的运行。

之后，高背压汽轮机2上设置有安全阀26，安全阀26的入口与高背压汽轮机2的排汽口连接。当高背压汽轮机2的排汽压力过大时，通过安全阀 26泄压，避免高背压汽轮机2中压力超过设定值而受损，保证高背压汽轮机 2安全稳定的运行。

然后，高背压汽轮机2上还设置有前轴封抽汽管路24和后轴封抽汽管路25，前轴封抽汽管路24连接高背压汽轮机2的前轴封，后轴封抽汽管路 25连接高背压汽轮机2的后轴封。分别通过前轴封抽汽管路24和后轴封抽汽管路25对前轴封和后轴封进行抽汽，使轴封中产生负压，防止因汽封漏汽而导致蒸汽串入轴瓦座中，影响高背压汽轮机2的正常运行。另外，高背压汽轮机2还设置有润滑油、控制油、疏水管路等常规的配套辅机设备。

最后，高背压汽轮机2的转子通过减速机5与发电机6组连接，高背压汽轮机2的转子旋转带动发电机6组进行发电供给用户使用。

本实用新型通过控制不同调节单元的状态，充分利用高背压汽轮机2发电后产生的排汽进行工业供热，并联的供热调节管路30保证了供热负荷的变化；抽汽供热管路40作为备用供热负荷，保证了供热的稳定性和可靠性。本实用新型满足了工业热用户不断增加的用热需求和供热稳定性要求，降低了厂用电率，减少了对高品位能源的浪费，提高了节能减排的效果，解决了大量抽汽供热影响主汽轮机组安全稳定运行的问题。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连；可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”，可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”，可以是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”，可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度低于第二特征。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述，是指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行改动、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种超临界高背压汽轮机供热系统，其特征在于，所述超临界高背压汽轮机供热系统包括：高背压汽轮机(2)、主供热管路(10)、供热调节管路(30)以及抽汽供热管路(40)，所述高背压汽轮机(2)串接于所述主供热管路(10)中；

所述主供热管路(10)的入口连接超临界蒸汽源，所述主供热管路(10)的出口连接用热设备，所述主供热管路(10)上沿汽流方向依次连接有主供热控制单元和高背压汽轮机(2)；

所述供热调节管路(30)的入口连接超临界蒸汽源，所述供热调节管路(30)的出口连接用热设备，所述供热调节管路(30)上设置有第一调节单元；

所述抽汽供热管路(40)的入口连接汽轮机组的抽汽口的出口，所述抽汽供热管路(40)的出口连接用热设备，所述抽汽供热管路(40)上设置有第二调节单元。

2.如权利要求1所述的超临界高背压汽轮机供热系统，其特征在于，所述主供热管路(10)包括进汽管路(20)和排汽管路(28)；

所述进汽管路(20)的入口连接超临界蒸汽源，所述进汽管路(20)的出口连接所述高背压汽轮机(2)的进汽口；

所述排汽管路(28)的入口连接所述高背压汽轮机(2)的排汽口，所述排汽管路(28)的出口连接用热设备；

所述主供热控制单元设置于所述进汽管路(20)上。

3.如权利要求2所述的超临界高背压汽轮机供热系统，其特征在于，所述主供热控制单元包括沿所述进汽管路(20)的汽流方向依次连接的主汽减压阀(21)、主汽阀(22)以及主汽调节阀(23)，所述主汽减压阀(21)的入口连接超临界蒸汽源，所述主汽调节阀(23)的出口与所述高背压汽轮机(2)的进汽口连接。

4.如权利要求2所述的超临界高背压汽轮机供热系统，其特征在于，所述主供热管路(10)上还设置有排汽逆止阀(27)，所述排汽逆止阀(27) 设置于所述排汽管路(28)上，所述排汽逆止阀(27)的入口与所述高背压汽轮机(2)的排汽口连接，所述排汽逆止阀(27)的出口连接用热设备。

5.如权利要求1所述的超临界高背压汽轮机供热系统，其特征在于，所述第一调节单元包括沿所述供热调节管路(30)的汽流方向依次连接的第一电动调节阀(31)、减温减压单元以及第一逆止阀(33)；

所述第一电动调节阀(31)的入口连接超临界蒸汽源，所述第一逆止阀(33)的入口与所述减温减压单元的出口连接，所述第一逆止阀(33)的出口连接用热设备。

6.如权利要求5所述的超临界高背压汽轮机供热系统，其特征在于，所述减温减压单元包括减温减压阀(32)、减温减压管路(35)以及第一电动截止阀(36)；

所述减温减压阀(32)包括压力控制阀和减温器，所述压力控制阀的入口与所述第一电动调节阀(31)的出口连接；

所述减温器上设置有亚临界蒸汽入口、减温水入口以及供热蒸汽出口，所述压力控制阀的出口与所述亚临界蒸汽入口连接，所述供热蒸汽出口与所述第一逆止阀(33)的入口连接；

所述减温减压管路(35)的入口连接凝结水源，所述减温减压管路(35)的出口与所述减温水入口连接，所述第一电动截止阀(36)设置于所述减温减压管路(35)上。

7.如权利要求1所述的超临界高背压汽轮机供热系统，其特征在于，所述第二调节单元包括沿所述抽汽供热管路(40)的汽流方向依次连接的第二电动调节阀(41)、第二电动截止阀(42)以及第二逆止阀(43)；

所述第二电动调节阀(41)的入口连接汽轮机组的抽汽口的出口，所述第二逆止阀(43)的入口与所述第二电动截止阀(42)的出口连接，所述第二逆止阀(43)的出口连接用热设备。

8.如权利要求1-7中任一项所述的超临界高背压汽轮机供热系统，其特征在于，所述高背压汽轮机(2)上设置有安全阀(26)，所述安全阀(26)的入口与所述高背压汽轮机(2)的排汽口连接。

9.如权利要求1-7中任一项所述的超临界高背压汽轮机供热系统，其特征在于，所述高背压汽轮机(2)上还设置有前轴封抽汽管路(24)和后轴封抽汽管路(25)，所述前轴封抽汽管路(24)连接所述高背压汽轮机(2)的前轴封，所述后轴封抽汽管路(25)连接所述高背压汽轮机(2)的后轴封。

10.如权利要求1-7中任一项所述的超临界高背压汽轮机供热系统，其特征在于，所述高背压汽轮机(2)的转子通过减速机(5)与发电机组(6)连接。

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